යන්ත්‍ර සංරචක සඳහා මිශ්‍ර ලෝහ සාදා ගන්නේ කෙසේද?
මිශ්‍ර ලෝහ යන්ත්‍ර සංරචක නිෂ්පාදනයේදී බහුලව භාවිතා වන ද්‍රව්‍ය වන්නේ ඒවා පිරිසිදු ලෝහවල දක්නට නොලැබෙන උසස් ගුණාංග ඒකාබද්ධ කරන බැවිනි. මූලද්‍රව්‍ය දෙකක් හෝ වැඩි ගණනක් මිශ්‍ර කිරීමෙන් - උදාහරණයක් ලෙස, කාබන්, ක්‍රෝමියම්, නිකල්, මොලිබ්ඩිනම් හෝ වැනේඩියම් සමඟ යකඩ - අපට වැඩි ආතන්ය ශක්තියක්, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක්, විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක්, තද බවක් සහ ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ස්ථාවරත්වයක් පවා ලබා ගත හැකිය. යන්ත්‍රෝපකරණ කර්මාන්තයේ දී, මිශ්‍ර ලෝහයේ ගුණාත්මකභාවය පතුවළ, ගියර්, ෙබයාරිං, උල්පත්, නට් සහ බෝල්ට්, එන්ජින් බ්ලොක් සහ ගතික බර යටතේ ක්‍රියා කරන විවිධ කොටස් වැනි සංරචකවල සේවා කාලය බෙහෙවින් තීරණය කරයි. එබැවින්, මිශ්‍ර ලෝහ සෑදීමේ ක්‍රියාවලිය ද්‍රව්‍ය තේරීමේ සිට අවසාන පරීක්ෂාව දක්වා දැඩි පාලනයක් යටතේ සිදු කළ යුතුය.
1. යන්ත්‍ර සංරචක අවශ්‍යතා තීරණය කරන්න
මිශ්‍ර ලෝහයක් නිර්මාණය කිරීමට පෙර පළමු පියවර වන්නේ නිෂ්පාදනය කිරීමට නියමිත යන්ත්‍ර සංරචකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය තේරුම් ගැනීමයි. සෑම සංරචකයකටම විවිධ ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග අවශ්‍යතා ඇත. ගියර් වලට කම්පනයට ඔරොත්තු දීම සඳහා ඉහළ මතුපිට දෘඪතාව සහ ඇලෙන සුළු හරයක් අවශ්‍ය වේ. පතුවළට ඉහළ තද බවක් සහ තෙහෙට්ටුවට ප්‍රතිරෝධයක් අවශ්‍ය වේ. රසායනික පොම්ප හෝ සමුද්‍ර එන්ජින් වැනි විඛාදන පරිසරවල සංරචක සඳහා හොඳ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් අවශ්‍ය වේ. මෙම අවශ්‍යතා මත පදනම්ව, ද්‍රව්‍ය ඉංජිනේරුවන් ඉලක්ක ගුණාංග තීරණය කරයි: ආතන්ය ශක්තිය (UTS), අස්වැන්න ශක්තිය, දෘඪතාව, බලපෑම් තද බව, ඇලෙන සුළු බව, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ විඛාදනයට හෝ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය.
ඉලක්ක ගුණාංග ස්ථාපිත කළ පසු, කාබන් වානේ, අඩු මිශ්‍ර ලෝහ වානේ, මල නොබැඳෙන වානේ, වාත්තු යකඩ මිශ්‍ර ලෝහය, ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහය හෝ තඹ මිශ්‍ර ලෝහය වැනි සුදුසු මිශ්‍ර ලෝහ වර්ගය තෝරා ගනු ලැබේ. මෙම තේරීම නිෂ්පාදන පිරිවැය, අමුද්‍රව්‍ය ලබා ගැනීමේ හැකියාව, සැකසීමේ හැකියාව සහ අදාළ කර්මාන්ත ප්‍රමිතීන් ද සැලකිල්ලට ගනී.
2. මිශ්‍ර ලෝහ සංයුතිය තෝරා ගැනීම
මිශ්‍ර ලෝහ සංයුතිය යනු ද්‍රව්‍යයක ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග තීරණය කරන ප්‍රාථමික "වට්ටෝරුව" වේ. වඩාත් පොදු උදාහරණය වන්නේ වානේ, යකඩ (Fe) සහ කාබන් (C) මිශ්‍ර ලෝහයකි. කාබන් දෘඪතාව සහ ශක්තිය වැඩි කරයි, නමුත් අධික ප්‍රමාණවලින් ductility අඩු කළ හැකිය. ක්‍රෝමියම් (Cr) එකතු කිරීම විඛාදනය සහ දෘඩතාවය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර, නිකල් (Ni) තද බව සහ අස්ථි බිඳීමේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි. මොලිබ්ඩිනම් (Mo) ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරන අතර ශක්තිය වැඩි කරන අතර, වැනේඩියම් (V) ධාන්‍ය ප්‍රමාණය පිරිපහදු කරන අතර ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි.
කර්මාන්තයේ දී, මිශ්‍ර ලෝහ සංයුති සාමාන්‍යයෙන් ASTM, JIS, DIN, හෝ SNI වැනි ප්‍රමිතීන්ට අනුකූලව අනුකූල ගුණාත්මක භාවය සහතික කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ගියර් බොහෝ විට තාප පිරියම් කිරීම සඳහා සුදුසු SCM (Cr-Mo) වැනි මිශ්‍ර ලෝහ වානේ භාවිතා කරයි. විඛාදන පරිසරයන් සඳහා, 304 හෝ 316 වර්ගයේ මල නොබැඳෙන වානේ (Cr සහ Ni අඩංගු වන අතර 316 දී Mo එකතු කරනු ලැබේ).
3. අමුද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සහ මූලික තත්ත්ව පාලනය
මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා අමුද්‍රව්‍ය අතර පිරිසිදු ලෝහ, ෆෙරෝ මිශ්‍ර ලෝහ (උදා: ෆෙරෝක්‍රෝම්, ෆෙරෝමැන්ගනීස්) සහ වර්ග කළ සීරීම් ඇතුළත් විය හැකිය. සීරීම් එහි පිරිවැය-ඵලදායීතාවය සඳහා බහුලව භාවිතා වේ, නමුත් එය දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතුය, මන්ද එහි සල්ෆර් (S), පොස්පරස් (P) හෝ වෙනත් අනවශ්‍ය මූලද්‍රව්‍ය වැනි අපද්‍රව්‍ය අඩංගු විය හැකිය. ඉහළ සල්ෆර් සහ පොස්පරස් අන්තර්ගතයන් ද්‍රව්‍ය බිඳෙනසුලු වීමට, උණුසුම් ඉරිතැලීම් වලට භාජනය වීමට සහ තෙහෙට්ටුවට ප්‍රතිරෝධය අඩු කිරීමට හේතු විය හැක.
උණු කිරීමට පෙර, අමුද්‍රව්‍ය පරීක්ෂණ සිදු කරනු ලැබේ: වර්ගය අනුව වර්ග කිරීම, අතිරික්ත තෙල්/මලකඩ ඉවත් කිරීම සහ දෘශ්‍ය විමෝචන වර්ණාවලීක්ෂය (OES) වැනි ක්‍රම භාවිතා කරමින් සංයුති පරීක්ෂාව. අවසාන මිශ්‍ර ලෝහ සංයුතිය නිවැරදිව තීරණය කිරීම සඳහා මෙම පාලනය අත්‍යවශ්‍ය වේ.
4. උණු කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සහ මිශ්‍ර ලෝහ සෑදීම
ලෝහ මිශ්‍ර ලෝහ සෑදීමේ මූලික අදියර වන්නේ උදුනක මූලද්‍රව්‍ය උණු කිරීම සහ මිශ්‍ර කිරීමයි. පොදු උදුන් වර්ග අතරට:
1. ප්‍රේරක උදුන: නිරවද්‍ය සංයුති පාලනයක් සහ හොඳ ලෝහ පිරිසිදුකමක් සහිත මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා සුදුසු වේ. මිශ්‍ර ලෝහ වානේ සහ ෆෙරස් නොවන මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා බහුලව භාවිතා වේ.
2. විදුලි චාප උදුන (EAF): මහා පරිමාණ වානේ කර්මාන්තවල බහුලව දක්නට ලැබෙන, විශාල ප්‍රමාණයේ අපද්‍රව්‍ය උණු කිරීමේ හැකියාව ඇත.
3. පිපිරුම් උදුන සහ පරිවර්තකය (BOF): සාමාන්‍යයෙන් යකඩ සහ වානේ මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා, විශේෂයෙන් ලෝපස් වලින්.
උණු කිරීමේදී, ද්‍රව්‍යය අදියර වශයෙන් හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. උණු කළ ලෝහය ළඟා වූ පසු, ගණනය කිරීම් අනුව මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය එකතු කරනු ලැබේ. එකතු කිරීම් ප්‍රවේශම් විය යුතුය: සමහර මූලද්‍රව්‍ය වාෂ්පශීලී හෝ ඔක්සිජන් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි, එබැවින් එකතු කිරීමේ අනුපිළිවෙල සහ කාලය ප්‍රතිඵලවලට සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි. උදාහරණයක් ලෙස, මැංගනීස් (Mn) බොහෝ විට සල්ෆර් "බන්ධනය" කිරීමට උපකාරී වන අතර, ඇලුමිනියම් (Al) බොහෝ විට සිදුරු සහ හානිකර ඇතුළත් කිරීම් ඇතිවීම වැළැක්වීම සඳහා විජලනය (ද්‍රාවිත ඔක්සිජන් අඩු කිරීම) සඳහා භාවිතා කරයි.
5. ද්‍රව ලෝහ පිරිපහදු කිරීම: ඔක්සිකරණය, සල්ෆරීකරණය සහ වායු ඉවත් කිරීම
එන්ජින් සංරචක ශක්තිමත් සහ විශ්වාසදායක වීමට නම්, උණු කළ ලෝහය "පිරිසිදු" විය යුතුය. ඔක්සිජන්, හයිඩ්‍රජන්, නයිට්‍රජන්, සල්ෆර් සහ ලෝහ නොවන ඇතුළත් කිරීම් වැනි අපද්‍රව්‍ය ඉරිතැලීම් ඇති කළ හැකි අතර තෙහෙට්ටුවට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව අඩු කරයි.
සමහර පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රම අතරට:
– ඔක්සිකරණය ඉවත් කිරීම: ඔක්සිජන් බන්ධනය කිරීම සඳහා Al, Si, හෝ Mn එකතු කිරීම.
– සල්ෆර් ඉවත් කිරීම: දෙහි (CaO) එකතු කිරීමෙන් සල්ෆර් අඩු කිරීම සහ සල්ෆර් ආකර්ෂණය කර ගැනීමට සමත් ස්ලැග් සෑදීම.
– රික්ත වායු ඉවත් කිරීම: ටර්බයින් පතුවළ හෝ අධි වෝල්ටීයතා ගියර් වැනි තීරණාත්මක සංරචක සඳහා උසස් තත්ත්වයේ වානේවල වැදගත් වන, රික්ත ක්‍රියාවලිය මගින් ද්‍රාවිත වායු (විශේෂයෙන් හයිඩ්‍රජන් සහ නයිට්‍රජන්) ඉවත් කිරීම.
– ස්ලැග් පිරිපහදු කිරීම: අපද්‍රව්‍ය උගුලට හසු කර ගැනීමේදී ස්ලැග් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ස්ලැග් සංයුතිය (දෙහි, ෆ්ලෝර්ස්පාර්, ඇලුමිනා) පාලනය කිරීම පිරිපහදු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව තීරණය කරයි.
6. වත් කිරීම සහ ආරම්භක සැකැස්ම (වාත්තු කිරීම)
උණු කළ ලෝහයේ සංයුතිය සහ සංශුද්ධතාවය ඉලක්ක සපුරා ගත් පසු, ඊළඟ අදියර වන්නේ වාත්තු කිරීමයි. ප්‍රධාන ප්‍රවේශයන් දෙකක් තිබේ:
1. ඉන්ගෝට් වාත්තු කිරීම: උණු කළ ලෝහ විශාල අච්චුවකට වත් කරනු ලැබේ, පසුව ඉන්ගෝට් ව්‍යාජ ලෙස සකස් කිරීම හෝ රෝල් කිරීම හරහා තවදුරටත් සකසනු ලැබේ. ඝන ව්‍යුහයක් සහ ඉහළ යාන්ත්‍රික ගුණ අවශ්‍ය වන සංරචක සඳහා මෙම ක්‍රමය පොදු වේ.
2. අඛණ්ඩ වාත්තු කිරීම: උණු කළ ලෝහ බිල්ට්, බ්ලූම් හෝ ස්ලැබ් වලට අඛණ්ඩව වත් කරනු ලැබේ. මෙම ක්‍රමය මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සහ ස්ථාවර ගුණාත්මකභාවය සඳහා කාර්යක්ෂම වේ.
වත් කිරීමේදී උෂ්ණත්ව පාලනය ඉතා වැදගත් වේ. අධික උෂ්ණත්වයක් ඔක්සිකරණය වැඩි කළ හැකිය; ඉතා අඩු උෂ්ණත්වයක් වැරදි ලෙස ධාවනය වීමට හේතු විය හැක (ලෝහය අච්චුව සම්පූර්ණයෙන්ම පුරවන්නේ නැත). තවද, වත් කිරීමේ නාලිකාවේ සහ රයිසරයේ සැලසුම හැකිලීමේ සිදුරු සහ මූලද්‍රව්‍ය වෙන් කිරීමට බලපායි.
7. සැකසීමේ ක්‍රියාවලීන්: ව්‍යාජ ලෙස සකස් කිරීම, පෙරළීම සහ මූලික යන්ත්‍රෝපකරණ
බොහෝ යන්ත්‍ර සංරචක නිෂ්පාදනය කරනු ලබන්නේ ද්‍රව්‍යයේ ව්‍යුහය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ප්ලාස්ටික් සෑදීමේ ක්‍රියාවලීන් හරහා ය. උදාහරණයක් ලෙස, ව්‍යාජ ලෙස සකස් කිරීම, ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමෙන් සහ සංරචකයේ හැඩය අනුගමනය කිරීම සඳහා ධාන්‍ය ප්‍රවාහය යොමු කිරීමෙන් ශක්තිය සහ තද බව වැඩි කළ හැකිය. දඬු, තහඩු හෝ පැතිකඩ හැඩගැස්වීම සඳහා රෝල් කිරීම බොහෝ විට භාවිතා වේ.
සැකසීමෙන් පසු, සංරචක සාමාන්‍යයෙන් මූලික යන්ත්‍රෝපකරණ (රළු යන්ත්‍රෝපකරණ) හරහා ගොස් අවසාන ප්‍රමාණයට ආසන්න හැඩයක් ලබා ගන්නා අතර එමඟින් තාප පිරියම් කිරීම සහ නිම කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් සඳහා ඉඩක් ඉතිරි වේ.
8. අපේක්ෂිත ගුණාංග ලබා ගැනීම සඳහා තාප පිරියම් කිරීම
යන්ත්‍ර සංරචක සඳහා මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා ප්‍රශස්ත ගුණාංග ලබා ගැනීම සඳහා සෑම විටම පාහේ තාප පිරියම් කිරීම අවශ්‍ය වේ. සමහර පොදු තාප පිරියම් කිරීම්වලට ඇතුළත් වන්නේ:
– ඇනීලිං: ද්‍රව්‍ය මෘදු කරයි, අවශේෂ ආතතිය අඩු කරයි, නම්‍යතාවය වැඩි දියුණු කරයි.
– සාමාන්‍යකරණය: ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සාමාන්‍යකරණය කරයි, ඇනීලිං හා සසඳන විට ඒකාකාරිත්වය සහ ශක්තිය වැඩි දියුණු කරයි.
– නිවාදැමීම සහ තෙම්පරාදු කිරීම: නිවාදැමීම (වේගවත් සිසිලනය) දෘඪතාව වැඩි කරයි, පසුව තෙම්පරාදු කිරීම බිඳෙනසුලු බව අඩු කර ශක්තිය තද බව සමඟ සමතුලිත කරයි.
– කාබනීකරණය / නයිට්‍රයිඩින්: ගියර් සහ ඝර්ෂණ සංරචක සඳහා මතුපිට දැඩි කිරීමේ ප්‍රතිකාරය. කාබනීකරණය මතුපිටට කාබන් එකතු කරයි; නයිට්‍රයිඩින් නයිට්‍රජන් එකතු කර දෘඩ, ඇඳීමට ඔරොත්තු දෙන තට්ටුවක් නිපදවයි.
පරාමිතීන් තෝරා ගැනීම - උෂ්ණත්වය, රඳවා ගැනීමේ කාලය සහ සිසිලන මාධ්‍යය (ජලය, තෙල්, පොලිමර්, ගෑස්) - අවසාන දෘඪතාව, විකෘති කිරීම සහ ඉරිතැලීමේ අවදානම කෙරෙහි ප්‍රධාන බලපෑමක් ඇති කරයි.
9. නිම කිරීම, පරීක්ෂා කිරීම සහ පරීක්ෂා කිරීම
අවසාන අදියර වන්නේ නිම කිරීම සහ තත්ත්ව පාලනයයි. අවශ්‍ය නම්, නිම කිරීමට නිරවද්‍ය යන්ත්‍රෝපකරණ, ඇඹරීම, ඔප දැමීම සහ ආලේපනය ඇතුළත් විය හැකිය. පසුව, ද්‍රව්‍ය පිරිවිතරයන්ට අනුකූල බව සහතික කිරීම සඳහා පරීක්ෂණ සිදු කරනු ලැබේ:
- රසායනික සංයුති පරීක්ෂණය (OES හෝ XRF).
– දෘඪතා පරීක්ෂණය (රොක්වෙල්, බ්‍රිනෙල්, විකර්ස්).
- ආතන්ය සහ බලපෑම් (චාර්පි) පරීක්ෂණ.
- ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය, ධාන්‍ය ප්‍රමාණය සහ ඇතුළත් කිරීම් බැලීමට ලෝහ විද්‍යාත්මක පරීක්ෂණ.
– අතිධ්වනික පරීක්ෂණය, චුම්බක අංශුව, ඩයි විනිවිදකය වැනි NDT (විනාශකාරී නොවන පරීක්ෂණ) මඟින් සංරචක වලට හානි නොකර දෝෂ හඳුනා ගැනීමට හැකි වේ.
- චක්‍රීය බරකට ලක්වන සංරචක සඳහා තෙහෙට්ටුව පරීක්ෂා කිරීම.
කිසියම් විෂමතාවයක් හමු වුවහොත්, නිවැරදි කිරීමේ ක්‍රියාමාර්ග ගනු ලැබේ: සංයුතිය ගැලපීම, තාප පිරියම් කිරීමේ ප්‍රශස්තිකරණය හෝ වත් කිරීමේ සහ සැකසීමේ ක්‍රියාවලිය වැඩිදියුණු කිරීම.
නිගමනය
යන්ත්‍ර සංරචක සඳහා මිශ්‍ර ලෝහ නිෂ්පාදනය අන්තර් සම්බන්ධිත ක්‍රියාවලීන් මාලාවකි: අවශ්‍ය ද්‍රව්‍ය ගුණාංග තීරණය කිරීම, සංයුතිය තෝරා ගැනීම, උණු කිරීම සහ පිරිපහදු කිරීම, වාත්තු කිරීම, සැකසීම, තාප පිරියම් කිරීම සහ අවසාන පරීක්ෂාව. සාර්ථකත්වයේ යතුර වන්නේ ලෝහයේ සංයුතිය සහ පිරිසිදුකම පාලනය කිරීම මෙන්ම ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සංරචකයේ අවශ්‍යතා සපුරාලන බව සහතික කිරීම සඳහා නිරවද්‍ය ක්‍රියාවලි කළමනාකරණයයි. විනයගරුක සහ ප්‍රමිතීන් මත පදනම් වූ ක්‍රියාවලියක් සමඟින්, මිශ්‍ර ලෝහවලට විවිධ කාර්මික යෙදුම්වල භාවිතය සඳහා ශක්තිමත්, කල් පවතින සහ ආරක්ෂිත යන්ත්‍ර සංරචක නිපදවිය හැකිය.
ඔබ කැමති නම්, මට මෙම ලිපිය වඩාත් නිශ්චිතව සකස් කළ හැකිය - උදාහරණයක් ලෙස, ගියර් මිශ්‍ර ලෝහ වානේ, මෝටර් රථ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ හෝ පොම්ප සංරචක මල නොබැඳෙන වානේ කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීම - සංයුති උදාහරණ සහ ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහ රූප සටහන් සමඟ සම්පූර්ණ කරන්න.
